Yarı kristalli polimerlerin yapısı büyük seviyede moleküler zincirlerinin ne kadar kuvvetli bir halde karıştığına bağlıdır. Bu, bilimsel dergide gösterilen Martin Luther Üniversitesi Halle-Wittenberg’den (MLU) araştırmacılar tarafınca meydana getirilen yeni bir çalışmada yayınlandı. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı (PNAS). Oldukça sayıda deneyden sonrasında araştırmacılar, malzemelerin mikroskobik yapısını ve özelliklerini anlamak için yeni bir model geliştirdiler. Polimerler uzun zincirli moleküllerdir. Yarı kristal polimerler, katı ve sıvı elementlerin bir karışımıdır. Çoğu zaman plastik ve ambalaj malzemelerinde kullanılırlar.
Malzemeler soğuduğunda çoğu zaman moleküler düzeyde kristal bir yapı oluştururlar, öteki bir deyişle tüm parçacıklar sıkı bir seviye içindedir. MLU’dan fizikçi Profesör Thomas Thurn-Albrecht, “Yarı kristalli polimerler oluştuğunda, tüm bölgelerin kristalleşmemesi haricinde benzer bir süreç meydana gelir” diye açıklıyor. Bunun yerine, soğuduktan sonrasında düzensiz bir yapıya haiz olan amorf denilen bölgeler vardır. Burada birbiriyle iç içe geçmiş düğümler bulunur. Yarı kristal polimerlerde, tertipli ve düzensiz katmanlar, nano düzeyde yine yine değişmiş olur. Bu hususi yapı onlara benzersiz özellikler de verir: hem esnek hem de elastiktirler ve nispeten sağlamdırlar. Bu, onları bilhassa paketleme ve yapısal malzemeler olarak uygun hale getirir.
Yarı kristal polimerlerin özellikleri büyük seviyede iki faktöre bağlıdır: yukarıda belirtilen katmanların kalınlıkları ve amorf bölgelerdeki zincirlerin ne kadar kuvvetli bir halde karıştığı. Thurn-Albrecht’e bakılırsa, kristal kalınlığını etkileyen faktörler aslına bakarsanız iyi biliniyor, sadece amorf tabakalar hakkında data hala oldukça sınırı olan. Ekibi, MLU’dan profesör Kay Saalwächter liderliğindeki bir grupla ortaklaşa iş içinde bilhassa bu katmanlar için kristal oluşum sürecini araştırdı. Fizikçiler, bir model polimer üstündeki ölçümlerine dayanarak, şekilsiz katmanların kalınlığının büyük seviyede bunların dolaşıklıkları tarafınca belirlendiğini keşfettiler. Araştırmacılar ek olarak bu ilişkiyi açıklamak için kolay bir model geliştirdiler.
Thurn-Albrecht, “Modelimizin birçok değişik polimere uygulanabileceğini varsayıyoruz. Bu, şu anda oldukça yaygın olarak kullanılmayan malzemeleri içeriyor” diyor. Yeni bulgular, mevcut malzemelerin iyileştirilmesine yada bunların tamamen yada kısmen daha sürdürülebilir alternatiflerle değiştirilmesine destek olabilir.
Emek harcama, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Alman Araştırma Vakfı) ve Saksonya-Anhalt Bilim, Enerji, İklim Koruma ve Çevre Bakanlığı tarafınca finanse edildi.
Source: www.sciencedaily.com